JPH09279265A - ダスト中亜鉛の回収設備及び操業方法 - Google Patents
ダスト中亜鉛の回収設備及び操業方法Info
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- JPH09279265A JPH09279265A JP9156896A JP9156896A JPH09279265A JP H09279265 A JPH09279265 A JP H09279265A JP 9156896 A JP9156896 A JP 9156896A JP 9156896 A JP9156896 A JP 9156896A JP H09279265 A JPH09279265 A JP H09279265A
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- furnace
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 亜鉛含有ダスト中の酸化亜鉛を還元、気化し
回収することで、回収されるダスト中の亜鉛含有率を約
５０％以上に濃縮すると共に、亜鉛含有ダスト中の鉄分
を溶銑として回収することが可能になる設備及び操業方
法を提供する。 【解決手段】 金属精錬炉から排出される主としてＦｅ
Ｏ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＺｎＯを含有するダスト、炭材、及び
造滓剤を原料投入口より炉本体内に添加し、前記炉本体
内に酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んでダスト中
の亜鉛を回収する設備において、前記炉本体の水平断面
が長方形であり、下部羽口を炉体の側面を水平方向に貫
通してスラグに向けて配設し、１つの原料投入口を炉本
体上面の長辺方向の一方の端部に配設し、前記炉本体か
ら排出される燃焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺方
向のもう一方の端部に配設する。
回収することで、回収されるダスト中の亜鉛含有率を約
５０％以上に濃縮すると共に、亜鉛含有ダスト中の鉄分
を溶銑として回収することが可能になる設備及び操業方
法を提供する。 【解決手段】 金属精錬炉から排出される主としてＦｅ
Ｏ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＺｎＯを含有するダスト、炭材、及び
造滓剤を原料投入口より炉本体内に添加し、前記炉本体
内に酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んでダスト中
の亜鉛を回収する設備において、前記炉本体の水平断面
が長方形であり、下部羽口を炉体の側面を水平方向に貫
通してスラグに向けて配設し、１つの原料投入口を炉本
体上面の長辺方向の一方の端部に配設し、前記炉本体か
ら排出される燃焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺方
向のもう一方の端部に配設する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属精錬炉から排
出される主としてＦｅＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＺｎＯを含有す
るダストから、有用金属である亜鉛を回収する設備及び
操業方法に関するものである。
出される主としてＦｅＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＺｎＯを含有す
るダストから、有用金属である亜鉛を回収する設備及び
操業方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉一環製鉄所において、金属精錬炉か
ら排出されるダストは鉄分等の有効成分を回収等の観点
から焼結原料として大半が利用されてきた。一方、高炉
２次灰及び転炉ダスト等の亜鉛を数％含むダストの焼結
原料への使用は、高炉耐火物に悪影響を及ぼすため、焼
結原料としての使用は厳しく制限されているので、工場
によっては、高炉２次灰及び転炉ダスト等の亜鉛を数％
含むダストの多くは埋め立てられている。
ら排出されるダストは鉄分等の有効成分を回収等の観点
から焼結原料として大半が利用されてきた。一方、高炉
２次灰及び転炉ダスト等の亜鉛を数％含むダストの焼結
原料への使用は、高炉耐火物に悪影響を及ぼすため、焼
結原料としての使用は厳しく制限されているので、工場
によっては、高炉２次灰及び転炉ダスト等の亜鉛を数％
含むダストの多くは埋め立てられている。
【０００３】一方、製鋼用電気炉において、亜鉛メッキ
鋼板のスクラップを含む鋼スクラップを原料にして鋼を
製造するに際し、精錬中に発生するダストの中には、鉄
の他に有用金属が、例えば亜鉛が１０〜３０％、と多量
に含有されている。このようなダストをそのまま廃棄す
ることは、資源の有効利用上極めて不経済であるのみな
らず、前記有用金属は反面有害物質であることから、こ
れをそのまま廃棄することは公害上重大な問題である。
鋼板のスクラップを含む鋼スクラップを原料にして鋼を
製造するに際し、精錬中に発生するダストの中には、鉄
の他に有用金属が、例えば亜鉛が１０〜３０％、と多量
に含有されている。このようなダストをそのまま廃棄す
ることは、資源の有効利用上極めて不経済であるのみな
らず、前記有用金属は反面有害物質であることから、こ
れをそのまま廃棄することは公害上重大な問題である。
【０００４】図２に亜鉛含有ダストにおける亜鉛含有率
とその利用方法を示す。亜鉛含有率が約１５％以上であ
れば亜鉛精錬業者が引き取るが、亜鉛含有率が約１５〜
５０％の場合、亜鉛１次精錬が必要となり処理コストが
高くつくため、亜鉛含有率に応じた処理費用をつけて亜
鉛含有ダストを引き取ってもらうことになり、電気炉に
おける製鋼コストを押し上げる結果となっている。亜鉛
含有率が約５０％以上の場合、亜鉛２次精錬のみで精錬
可能となり処理コストが安くなるため、亜鉛含有量に応
じた価格で亜鉛含有ダストを販売することになる。
とその利用方法を示す。亜鉛含有率が約１５％以上であ
れば亜鉛精錬業者が引き取るが、亜鉛含有率が約１５〜
５０％の場合、亜鉛１次精錬が必要となり処理コストが
高くつくため、亜鉛含有率に応じた処理費用をつけて亜
鉛含有ダストを引き取ってもらうことになり、電気炉に
おける製鋼コストを押し上げる結果となっている。亜鉛
含有率が約５０％以上の場合、亜鉛２次精錬のみで精錬
可能となり処理コストが安くなるため、亜鉛含有量に応
じた価格で亜鉛含有ダストを販売することになる。
【０００５】一方、亜鉛含有率が約０．５％以下であれ
ば、焼結原料としての使用が可能で、亜鉛含有率が約２
％以下であれば、鉄源としてセメント原料で使用可能で
ある。従って、亜鉛含有率が約２％〜１５％の亜鉛含有
ダスト、例えば高炉２次灰及び転炉ダスト等は再利用が
困難である。
ば、焼結原料としての使用が可能で、亜鉛含有率が約２
％以下であれば、鉄源としてセメント原料で使用可能で
ある。従って、亜鉛含有率が約２％〜１５％の亜鉛含有
ダスト、例えば高炉２次灰及び転炉ダスト等は再利用が
困難である。
【０００６】これらの課題を解決するために、溶融スラ
グに電気炉ダストペレットをバブリングガスと共に吹き
込み、気化する亜鉛を主体とする金属酸化物を回収し、
亜鉛を主体とする金属酸化物を濃縮する方法が特公昭６
０−２８８９４号、特公昭６０−２８８９５号、特公昭
６０−２８８９６号、特公昭６０−２８８９７号公報等
で提案されている。しかるに、この方法では、なお以下
の課題を抱えている。 溶融スラグの顕熱を利用して亜鉛を還元及び気化する
ために、溶融スラグの量に対して処理する電気炉ダスト
の量に制限があり、大量の電気炉ダストの処理ができな
い。 電気炉ダスト中の鉄分は、溶融スラグの顕熱を利用し
て溶解され、溶融スラグ中に混ざり合うため、電気炉ダ
スト中の鉄分を有効に回収できない。
グに電気炉ダストペレットをバブリングガスと共に吹き
込み、気化する亜鉛を主体とする金属酸化物を回収し、
亜鉛を主体とする金属酸化物を濃縮する方法が特公昭６
０−２８８９４号、特公昭６０−２８８９５号、特公昭
６０−２８８９６号、特公昭６０−２８８９７号公報等
で提案されている。しかるに、この方法では、なお以下
の課題を抱えている。 溶融スラグの顕熱を利用して亜鉛を還元及び気化する
ために、溶融スラグの量に対して処理する電気炉ダスト
の量に制限があり、大量の電気炉ダストの処理ができな
い。 電気炉ダスト中の鉄分は、溶融スラグの顕熱を利用し
て溶解され、溶融スラグ中に混ざり合うため、電気炉ダ
スト中の鉄分を有効に回収できない。
【０００７】これらの課題を解決するために、亜鉛含有
ダストペレットをコークスと石炭と共にロータリーキル
ンに装入し、前記コークスと石炭によって亜鉛分を還元
及び気化し、亜鉛酸化物を濃縮する方法が特公昭６１−
５４０９４号、特開昭５８−１４４４３６号公報等で提
案されている。しかるに、この方法でも、なお以下の課
題を抱えている。即ち、亜鉛含有ダストペレットの鉄分
は、亜鉛等の気化する成分以外の不純物、例えばＳｉＯ
2 ，ＣａＯ等と共に焼結され、焼結ペレットとして回収
されるため、この鉄分を有効回収するためには、別の溶
融及び還元設備が必要となる。
ダストペレットをコークスと石炭と共にロータリーキル
ンに装入し、前記コークスと石炭によって亜鉛分を還元
及び気化し、亜鉛酸化物を濃縮する方法が特公昭６１−
５４０９４号、特開昭５８−１４４４３６号公報等で提
案されている。しかるに、この方法でも、なお以下の課
題を抱えている。即ち、亜鉛含有ダストペレットの鉄分
は、亜鉛等の気化する成分以外の不純物、例えばＳｉＯ
2 ，ＣａＯ等と共に焼結され、焼結ペレットとして回収
されるため、この鉄分を有効回収するためには、別の溶
融及び還元設備が必要となる。
【０００８】これらの課題を解決するために、特開昭５
４−１５８３２０号、特開昭５６−８１６５５号公報等
で提案されている技術として、底吹羽口から溶銑に向け
て酸素含有ガスを吹き込み、上部ランスから酸素を上吹
きし、原料、炭材、造滓剤を炉の上方且つ排ガスダクト
の途中から投入する転炉型の溶融還元炉において、前記
亜鉛含有ダストを処理する方法も考えられた。この方法
では、亜鉛含有ダスト中の鉄分はスラグ中で前記炭材に
よって還元され、溶銑として回収することが可能とな
る。
４−１５８３２０号、特開昭５６−８１６５５号公報等
で提案されている技術として、底吹羽口から溶銑に向け
て酸素含有ガスを吹き込み、上部ランスから酸素を上吹
きし、原料、炭材、造滓剤を炉の上方且つ排ガスダクト
の途中から投入する転炉型の溶融還元炉において、前記
亜鉛含有ダストを処理する方法も考えられた。この方法
では、亜鉛含有ダスト中の鉄分はスラグ中で前記炭材に
よって還元され、溶銑として回収することが可能とな
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、この方法で
も、なお以下の課題を抱えている。 底吹羽口から溶銑に向けて酸素含有ガスを吹き込んで
いるため、溶銑の粒がスラグ中及びスラグ上に吹き上げ
られることで、燃焼性ガスと共に飛散するダスト中の鉄
分が増加する。 被処理ダスト、炭材、造滓剤を炉の上方且つ排ガスダ
クトの途中から投入するため、前記被処理ダスト、炭
材、造滓剤が排ガス流速の早い箇所を通過するため、前
記被処理ダスト、炭材、造滓剤が炉内のスラグに到達す
る前に前記燃焼性ガスと共に飛散する量が増加し、回収
されるダスト中の亜鉛以外の成分（例えば鉄分，ＳｉＯ
2 ，ＣａＯ等）が増加する。
も、なお以下の課題を抱えている。 底吹羽口から溶銑に向けて酸素含有ガスを吹き込んで
いるため、溶銑の粒がスラグ中及びスラグ上に吹き上げ
られることで、燃焼性ガスと共に飛散するダスト中の鉄
分が増加する。 被処理ダスト、炭材、造滓剤を炉の上方且つ排ガスダ
クトの途中から投入するため、前記被処理ダスト、炭
材、造滓剤が排ガス流速の早い箇所を通過するため、前
記被処理ダスト、炭材、造滓剤が炉内のスラグに到達す
る前に前記燃焼性ガスと共に飛散する量が増加し、回収
されるダスト中の亜鉛以外の成分（例えば鉄分，ＳｉＯ
2 ，ＣａＯ等）が増加する。
【００１０】上記，により、炉内に投入される被処
理ダスト、炭材、造滓剤の内、燃焼性ガスと共に飛散す
る割合が約１０〜１５％に達することで、結果として回
収されるダスト中の亜鉛含有率が低下するという課題が
あった。
理ダスト、炭材、造滓剤の内、燃焼性ガスと共に飛散す
る割合が約１０〜１５％に達することで、結果として回
収されるダスト中の亜鉛含有率が低下するという課題が
あった。
【００１１】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
亜鉛含有ダスト中の酸化亜鉛を還元、気化し回収するこ
とで、回収されるダスト中の亜鉛含有量を約５０％以上
に濃縮し、亜鉛含有量に応じた価格で亜鉛含有ダストを
販売すると共に、亜鉛含有ダスト中の鉄分を溶銑として
回収することが可能になる設備及び操業方法を提供する
ことを目的とするものである。
ためになされたものであり、その目的とするところは、
亜鉛含有ダスト中の酸化亜鉛を還元、気化し回収するこ
とで、回収されるダスト中の亜鉛含有量を約５０％以上
に濃縮し、亜鉛含有量に応じた価格で亜鉛含有ダストを
販売すると共に、亜鉛含有ダスト中の鉄分を溶銑として
回収することが可能になる設備及び操業方法を提供する
ことを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、金属精錬炉から排出される主としてＦ
ｅＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＺｎＯを含有するダスト、炭材、及
び造滓剤を原料投入口より炉本体内に添加し、前記炉本
体内に酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んでダスト
中の亜鉛を回収する設備において、前記炉本体の水平断
面が長方形であり、炉体の側面を水平方向に貫通してス
ラグに向けて配設された下部羽口を通じてスラグ中に酸
素及び／又は酸素富化ガスを吹き込む如くなしたことを
特徴とするものであり、および１つの原料投入口を炉本
体上面の長辺方向の一方の端部に配設し、前記炉本体か
ら排出される燃焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺方
向のもう一方の端部に配設したことを特徴とするもの、
もしくは２つの原料投入口を炉本体上面の長辺方向の両
方の端部に配設し、前記炉本体から排出される燃焼性ガ
スの排出口を炉本体上面の長辺方向の中心に配設したこ
とを特徴とするもの、また、ダスト処理炉本体から排出
される燃焼性ガスの排出口の下流側に、１次集塵機及び
２次集塵機を設け、前記燃焼性ガス中の飛散ダストを１
次集塵機及び２次集塵機で２段で捕集する如くなしたこ
とを特徴とするダスト中亜鉛の回収設備である。また、
前記１次集塵機で捕集される粗粒ダストを前記ダスト処
理炉本体の再び投入すると共に、前記２次集塵機で捕集
される細粒ダストを回収することを特徴とするダスト中
亜鉛の回収設備の操業方法である。
めに、本発明は、金属精錬炉から排出される主としてＦ
ｅＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＺｎＯを含有するダスト、炭材、及
び造滓剤を原料投入口より炉本体内に添加し、前記炉本
体内に酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んでダスト
中の亜鉛を回収する設備において、前記炉本体の水平断
面が長方形であり、炉体の側面を水平方向に貫通してス
ラグに向けて配設された下部羽口を通じてスラグ中に酸
素及び／又は酸素富化ガスを吹き込む如くなしたことを
特徴とするものであり、および１つの原料投入口を炉本
体上面の長辺方向の一方の端部に配設し、前記炉本体か
ら排出される燃焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺方
向のもう一方の端部に配設したことを特徴とするもの、
もしくは２つの原料投入口を炉本体上面の長辺方向の両
方の端部に配設し、前記炉本体から排出される燃焼性ガ
スの排出口を炉本体上面の長辺方向の中心に配設したこ
とを特徴とするもの、また、ダスト処理炉本体から排出
される燃焼性ガスの排出口の下流側に、１次集塵機及び
２次集塵機を設け、前記燃焼性ガス中の飛散ダストを１
次集塵機及び２次集塵機で２段で捕集する如くなしたこ
とを特徴とするダスト中亜鉛の回収設備である。また、
前記１次集塵機で捕集される粗粒ダストを前記ダスト処
理炉本体の再び投入すると共に、前記２次集塵機で捕集
される細粒ダストを回収することを特徴とするダスト中
亜鉛の回収設備の操業方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の溶融還元炉の炉体構造に
おいては、上記手段により、以下の作用がある。 底吹羽口から溶銑に向けて酸素含有ガスを吹き込むこ
となしに、炉体の側面を水平方向に貫通してスラグに向
けて配設された下部羽口を通じてスラグ中に酸素及び／
又は酸素富化ガスを吹き込んで、スラグのみを攪拌する
ため、溶銑の粒がスラグ中及びスラグ上に吹き上げられ
ることがなくなり、燃焼性ガスと共に飛散するダスト中
の鉄分が減少する。
おいては、上記手段により、以下の作用がある。 底吹羽口から溶銑に向けて酸素含有ガスを吹き込むこ
となしに、炉体の側面を水平方向に貫通してスラグに向
けて配設された下部羽口を通じてスラグ中に酸素及び／
又は酸素富化ガスを吹き込んで、スラグのみを攪拌する
ため、溶銑の粒がスラグ中及びスラグ上に吹き上げられ
ることがなくなり、燃焼性ガスと共に飛散するダスト中
の鉄分が減少する。
【００１４】１つの原料投入口を炉本体上面の長辺方
向の一方の端部に配設し、前記炉本体から排出される燃
焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺方向のもう一方の
端部に配設するか、もしくは２つの原料投入口を炉本体
上面の長辺方向の両方の端部に配設し、前記炉本体から
排出される燃焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺方向
の中心に配設するため、被処理ダスト、炭材、造滓剤が
排ガス流速の遅い箇所を通過するため、前記被処理ダス
ト、炭材、造滓剤が炉内のスラグに到達する前に前記燃
焼性ガスと共に飛散する量が減少し、回収されるダスト
中の亜鉛以外の成分（例えば鉄分，ＳｉＯ2 ，ＣａＯ
等）が減少する。上記，により、炉内に投入される
被処理ダストの内、燃焼性ガスと共に飛散する割合が約
２％に低下することで、結果として回収されるダスト中
の亜鉛含有率が上昇する。
向の一方の端部に配設し、前記炉本体から排出される燃
焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺方向のもう一方の
端部に配設するか、もしくは２つの原料投入口を炉本体
上面の長辺方向の両方の端部に配設し、前記炉本体から
排出される燃焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺方向
の中心に配設するため、被処理ダスト、炭材、造滓剤が
排ガス流速の遅い箇所を通過するため、前記被処理ダス
ト、炭材、造滓剤が炉内のスラグに到達する前に前記燃
焼性ガスと共に飛散する量が減少し、回収されるダスト
中の亜鉛以外の成分（例えば鉄分，ＳｉＯ2 ，ＣａＯ
等）が減少する。上記，により、炉内に投入される
被処理ダストの内、燃焼性ガスと共に飛散する割合が約
２％に低下することで、結果として回収されるダスト中
の亜鉛含有率が上昇する。
【００１５】ダスト処理炉本体から排出される燃焼性
ガスの排出口の下流側に、１次集塵機及び２次集塵機を
設け、前記燃焼性ガス中の飛散ダストを１次集塵機及び
２次集塵機で２段で捕集する如くなし、前記１次集塵機
で捕集される粗粒ダストを前記ダスト処理炉本体の再び
投入すると共に、前記２次集塵機で捕集される細粒ダス
トを回収することにより、回収されるダスト中の亜鉛含
有率が更に上昇する。 亜鉛含有ダスト中の鉄分はスラグ中で前記炭材によっ
て還元され、溶銑として回収することが可能となる。
ガスの排出口の下流側に、１次集塵機及び２次集塵機を
設け、前記燃焼性ガス中の飛散ダストを１次集塵機及び
２次集塵機で２段で捕集する如くなし、前記１次集塵機
で捕集される粗粒ダストを前記ダスト処理炉本体の再び
投入すると共に、前記２次集塵機で捕集される細粒ダス
トを回収することにより、回収されるダスト中の亜鉛含
有率が更に上昇する。 亜鉛含有ダスト中の鉄分はスラグ中で前記炭材によっ
て還元され、溶銑として回収することが可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて説
明する。図１は、本発明に係わる溶融還元設備の実施例
のフロー図である。水平断面が長方形の炉体１は基礎２
に固定され、炉体１の内面は水冷パネル３及び耐火物４
を内張りされており、炉体１上面の長辺方向の一方の端
部には、被処理ダスト、炭材、及び造滓剤を添加する原
料投入口５が、長辺方向のもう一方の端部には、炉体１
から発生する燃焼性ガスを排出するガス排出口６が各々
配設されている。本実施例は、１つの原料投入口５を炉
体１の上面の長辺方向の一方の端部に配設し、ガス排出
口６を炉体１の上面の長辺方向のもう一方の端部に配設
したダスト処理炉について説明しているが、本発明が２
つの原料投入口５を炉体１の上面の長辺方向の両方の端
部に配設し、ガス排出口６を炉体１上面の長辺方向の中
心に配設したダスト処理炉についても適用可能なこと
は、言うまでもない。
明する。図１は、本発明に係わる溶融還元設備の実施例
のフロー図である。水平断面が長方形の炉体１は基礎２
に固定され、炉体１の内面は水冷パネル３及び耐火物４
を内張りされており、炉体１上面の長辺方向の一方の端
部には、被処理ダスト、炭材、及び造滓剤を添加する原
料投入口５が、長辺方向のもう一方の端部には、炉体１
から発生する燃焼性ガスを排出するガス排出口６が各々
配設されている。本実施例は、１つの原料投入口５を炉
体１の上面の長辺方向の一方の端部に配設し、ガス排出
口６を炉体１の上面の長辺方向のもう一方の端部に配設
したダスト処理炉について説明しているが、本発明が２
つの原料投入口５を炉体１の上面の長辺方向の両方の端
部に配設し、ガス排出口６を炉体１上面の長辺方向の中
心に配設したダスト処理炉についても適用可能なこと
は、言うまでもない。
【００１７】炉体１の底部には溶銑７が溜まり、その上
部に溶銑７より比重の軽いスラグ８が溜まっており、溶
銑７は溶銑溜まり９を介して出銑口１１から、スラグは
スラグ溜まり１０を介して出滓口１２からそれぞれ連続
又は断続的に排出される。本実施例は、炉体１の内面が
水冷パネル３及び耐火物４を内張りされているダスト処
理炉について説明しているが、本発明が炉体１の内面が
耐火物４のみでを内張りされているダスト処理炉につい
ても適用可能なことは、言うまでもない。
部に溶銑７より比重の軽いスラグ８が溜まっており、溶
銑７は溶銑溜まり９を介して出銑口１１から、スラグは
スラグ溜まり１０を介して出滓口１２からそれぞれ連続
又は断続的に排出される。本実施例は、炉体１の内面が
水冷パネル３及び耐火物４を内張りされているダスト処
理炉について説明しているが、本発明が炉体１の内面が
耐火物４のみでを内張りされているダスト処理炉につい
ても適用可能なことは、言うまでもない。
【００１８】原料投入口５から投入された被処理ダスト
中の酸化鉄（ＦｅＯ及びＦｅ2 Ｏ3）及び酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）は、同じく原料投入口５から投入された炭材中炭
素分により、スラグ８中で以下の式（１），（２），
（３）に示す反応により還元される。 ＦｅＯ ＋ Ｃ→ Ｆｅ＋ ＣＯ （吸熱反応） ‥‥（１） Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ｆｅ＋３ＣＯ （吸熱反応） ‥‥（２） ＺｎＯ ＋ Ｃ→ Ｚｎ＋ ＣＯ （吸熱反応） ‥‥（３）
中の酸化鉄（ＦｅＯ及びＦｅ2 Ｏ3）及び酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）は、同じく原料投入口５から投入された炭材中炭
素分により、スラグ８中で以下の式（１），（２），
（３）に示す反応により還元される。 ＦｅＯ ＋ Ｃ→ Ｆｅ＋ ＣＯ （吸熱反応） ‥‥（１） Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ｆｅ＋３ＣＯ （吸熱反応） ‥‥（２） ＺｎＯ ＋ Ｃ→ Ｚｎ＋ ＣＯ （吸熱反応） ‥‥（３）
【００１９】式（１），（２）で還元された鉄分は、ス
ラグ中で粒鉄となり、この粒鉄は比重がスラグ８よりも
重いため、スラグ８内を沈降し、溶銑７に至る。一方、
式（３）で還元された金属亜鉛は、その沸点が９０６℃
とスラグ８の温度：約１，４００℃より低いため、亜鉛
蒸気となり炉から排出される燃焼性ガスと共にガス排出
口６より排出される。
ラグ中で粒鉄となり、この粒鉄は比重がスラグ８よりも
重いため、スラグ８内を沈降し、溶銑７に至る。一方、
式（３）で還元された金属亜鉛は、その沸点が９０６℃
とスラグ８の温度：約１，４００℃より低いため、亜鉛
蒸気となり炉から排出される燃焼性ガスと共にガス排出
口６より排出される。
【００２０】また、原料投入口５から投入された炭材中
炭素分の一部は、炉体１を貫通してスラグ８に向けて配
置された下部羽口１３を通じてスラグ８中に吹き込まれ
る酸素と以下の式（４）に示す反応により酸化される。 Ｃ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ （発熱反応） ‥‥（４） この溶融還元炉のエネルギー効率即ち炭材原単位は、式
（１）〜（４）の反応に必要な炭素分の合計によって決
定される。
炭素分の一部は、炉体１を貫通してスラグ８に向けて配
置された下部羽口１３を通じてスラグ８中に吹き込まれ
る酸素と以下の式（４）に示す反応により酸化される。 Ｃ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ （発熱反応） ‥‥（４） この溶融還元炉のエネルギー効率即ち炭材原単位は、式
（１）〜（４）の反応に必要な炭素分の合計によって決
定される。
【００２１】さらに、上記式（１）〜（４）によりスラ
グ８中で発生したＣＯガス及び炭材中水素分は、炉体１
を貫通して２次燃焼帯１６に向けて配設された上部羽口
１４を通じて２次燃焼帯１５中に吹き込まれる酸素と以
下の式（５），（６）に示す反応により酸化される。 ＣＯ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ2 （発熱反応） ‥‥（５） Ｈ2 ＋１／２Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ （発熱反応） ‥‥（６）
グ８中で発生したＣＯガス及び炭材中水素分は、炉体１
を貫通して２次燃焼帯１６に向けて配設された上部羽口
１４を通じて２次燃焼帯１５中に吹き込まれる酸素と以
下の式（５），（６）に示す反応により酸化される。 ＣＯ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ2 （発熱反応） ‥‥（５） Ｈ2 ＋１／２Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ （発熱反応） ‥‥（６）
【００２２】この式（５），（６）の反応を炉内２次燃
焼と呼び、この２次燃焼の度合いの大小を以下の式
（７）で定義される炉内２次燃焼率で表すことと、この
２次燃焼率は上部羽口１４を通じて２次燃焼帯１５中に
吹き込まれる酸素の流量を増加することで増加すること
は広く知られている。 炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ％）／（ＣＯ2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2 Ｏ％ ＋Ｈ2 ％） ‥‥（７） 但し、（７）式中のＣＯ2 ％，ＣＯ％，Ｈ2 Ｏ％，Ｈ2
％は、ガス排出口６における燃焼性ガスの各成分の体積
分率を示す。
焼と呼び、この２次燃焼の度合いの大小を以下の式
（７）で定義される炉内２次燃焼率で表すことと、この
２次燃焼率は上部羽口１４を通じて２次燃焼帯１５中に
吹き込まれる酸素の流量を増加することで増加すること
は広く知られている。 炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ％）／（ＣＯ2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2 Ｏ％ ＋Ｈ2 ％） ‥‥（７） 但し、（７）式中のＣＯ2 ％，ＣＯ％，Ｈ2 Ｏ％，Ｈ2
％は、ガス排出口６における燃焼性ガスの各成分の体積
分率を示す。
【００２３】炉内２次燃焼率を上昇させると、２次燃焼
帯１５における式（５），（６）の反応熱の一部がスラ
グ８に伝達し、スラグ中の式（４）の発熱反応に必要な
炭素分を減少せしめることで、炭材原単位が減少する。
帯１５における式（５），（６）の反応熱の一部がスラ
グ８に伝達し、スラグ中の式（４）の発熱反応に必要な
炭素分を減少せしめることで、炭材原単位が減少する。
【００２４】一方、炉体１で発生した高温の燃焼性ガス
は、炉体１の上部に配設されたガス排出口５、排ガスダ
クト１６を通して、廃熱ボイラー１７に導かれ、ガス排
出口５と排ガスダクト１６の間の隙間から流入した２次
燃焼用空気中の酸素により完全燃焼し、燃焼性ガスの顕
熱、潜熱を蒸気化して回収された後、サイクロン等の１
次集塵機１８、バグフィルター又は電気集塵機等の２次
集塵機１９、ブロアー２０、煙突２３等を通して系外に
排出される。一方、廃熱ボイラー１７で燃焼性ガスの顕
熱、潜熱によって高圧蒸気化された蒸気は、蒸気配管２
２を通ってタービン２３及び発電器２４に導かれ電力に
変換される。
は、炉体１の上部に配設されたガス排出口５、排ガスダ
クト１６を通して、廃熱ボイラー１７に導かれ、ガス排
出口５と排ガスダクト１６の間の隙間から流入した２次
燃焼用空気中の酸素により完全燃焼し、燃焼性ガスの顕
熱、潜熱を蒸気化して回収された後、サイクロン等の１
次集塵機１８、バグフィルター又は電気集塵機等の２次
集塵機１９、ブロアー２０、煙突２３等を通して系外に
排出される。一方、廃熱ボイラー１７で燃焼性ガスの顕
熱、潜熱によって高圧蒸気化された蒸気は、蒸気配管２
２を通ってタービン２３及び発電器２４に導かれ電力に
変換される。
【００２５】本実施例は、炉体１で発生した高温の燃焼
性ガスを完全燃焼し、燃焼性ガスの顕熱、潜熱を蒸気化
して回収し、タービン２３及び発電器２４により電力に
変換するダスト処理炉について説明しているが、本発明
が前記燃焼性ガスを未燃ガスのままで回収するダスト処
理炉についても適用可能なことは、言うまでもない。
性ガスを完全燃焼し、燃焼性ガスの顕熱、潜熱を蒸気化
して回収し、タービン２３及び発電器２４により電力に
変換するダスト処理炉について説明しているが、本発明
が前記燃焼性ガスを未燃ガスのままで回収するダスト処
理炉についても適用可能なことは、言うまでもない。
【００２６】一方、前記亜鉛蒸気は、炉体１から排出さ
れる燃焼性ガスと共にガス排出口６より排出された後、
廃熱ボイラー１７中で冷却されると共に、前記完全燃焼
の課程で酸化され再び酸化亜鉛の細粒となる。この酸化
亜鉛の細粒は、飛散ダスト中の他の成分（例えば鉄分，
ＳｉＯ2 ，ＣａＯ，炭素分等）と共にサイクロン等の１
次集塵機１８、バグフィルター又は電気集塵機等の２次
集塵機１９によって捕集されるわけであるが、酸化亜鉛
は、前述のように一旦蒸気化しているため他のダスト成
分より粒度が小さく、サイクロン等の１次集塵機１８を
通過して、バグフィルター又は電気集塵機等の２次集塵
機１８によって捕集される割合が他のダスト成分より高
い。以下の表１に、発明者らが実炉試験等で求めた各ダ
スト成分の１次集塵機１８及び２次集塵機１９での捕集
割合を示す。
れる燃焼性ガスと共にガス排出口６より排出された後、
廃熱ボイラー１７中で冷却されると共に、前記完全燃焼
の課程で酸化され再び酸化亜鉛の細粒となる。この酸化
亜鉛の細粒は、飛散ダスト中の他の成分（例えば鉄分，
ＳｉＯ2 ，ＣａＯ，炭素分等）と共にサイクロン等の１
次集塵機１８、バグフィルター又は電気集塵機等の２次
集塵機１９によって捕集されるわけであるが、酸化亜鉛
は、前述のように一旦蒸気化しているため他のダスト成
分より粒度が小さく、サイクロン等の１次集塵機１８を
通過して、バグフィルター又は電気集塵機等の２次集塵
機１８によって捕集される割合が他のダスト成分より高
い。以下の表１に、発明者らが実炉試験等で求めた各ダ
スト成分の１次集塵機１８及び２次集塵機１９での捕集
割合を示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】従って、１次集塵機１８で捕集される粗粒
ダストを炉体１に再び投入すると共に、２次集塵機１９
で捕集される細粒ダストを回収することにより、回収さ
れるダスト中の亜鉛含有率がさらに上昇する。また、炉
体１から排出される燃焼性ガスと共にガス排出口から排
出される飛散ダスト中の炭素分は、下流側に前記完全燃
焼型の廃熱ボイラー１７を配した場合には、その約９０
％が完全燃焼の過程で酸化され、ＣＯ2 ガスとなること
も発明者らの実炉試験等で求められている。
ダストを炉体１に再び投入すると共に、２次集塵機１９
で捕集される細粒ダストを回収することにより、回収さ
れるダスト中の亜鉛含有率がさらに上昇する。また、炉
体１から排出される燃焼性ガスと共にガス排出口から排
出される飛散ダスト中の炭素分は、下流側に前記完全燃
焼型の廃熱ボイラー１７を配した場合には、その約９０
％が完全燃焼の過程で酸化され、ＣＯ2 ガスとなること
も発明者らの実炉試験等で求められている。
【００２９】以下の表２に、高炉２次灰の成分の１例を
示す。また、それを従来技術（特開昭５６−８１６５５
公報等で提案されている転炉型の溶融還元炉）及び本発
明に係わるダスト中亜鉛の回収設備で処理した場合の、
１次集塵機１８で捕集される粗粒ダスト（炉体１に再び
投入）及び２次集塵機１９で捕集される細粒ダスト（回
収ダスト）の成分の１例を表３に示す。回収される細粒
ダストの亜鉛含有率が従来技術では約４３％であったの
が、本発明に係わるダスト中亜鉛の回収設備では約７０
％にまで濃縮することができた。
示す。また、それを従来技術（特開昭５６−８１６５５
公報等で提案されている転炉型の溶融還元炉）及び本発
明に係わるダスト中亜鉛の回収設備で処理した場合の、
１次集塵機１８で捕集される粗粒ダスト（炉体１に再び
投入）及び２次集塵機１９で捕集される細粒ダスト（回
収ダスト）の成分の１例を表３に示す。回収される細粒
ダストの亜鉛含有率が従来技術では約４３％であったの
が、本発明に係わるダスト中亜鉛の回収設備では約７０
％にまで濃縮することができた。
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【発明の効果】本発明の溶融還元炉の炉体構造において
は、上記手段により、以下の効果が期待できる。 底吹羽口から溶銑に向けて酸素含有ガスを吹き込むこ
となしに、炉体の側面を水平方向に貫通してスラグに向
けて配設された下部羽口を通じてスラグ中に酸素及び／
又は酸素富化ガスを吹き込んで、スラグのみを攪拌する
ため、溶銑の粒がスラグ中及びスラグ上に吹き上げられ
ることがなくなり、燃焼性ガスと共に飛散するダスト中
の鉄分が減少する。
は、上記手段により、以下の効果が期待できる。 底吹羽口から溶銑に向けて酸素含有ガスを吹き込むこ
となしに、炉体の側面を水平方向に貫通してスラグに向
けて配設された下部羽口を通じてスラグ中に酸素及び／
又は酸素富化ガスを吹き込んで、スラグのみを攪拌する
ため、溶銑の粒がスラグ中及びスラグ上に吹き上げられ
ることがなくなり、燃焼性ガスと共に飛散するダスト中
の鉄分が減少する。
【００３３】１つの原料投入口を炉本体上面の長辺方
向の一方の端部に配設し、前記炉本体から排出される燃
焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺方向のもう一方の
端部に配設するか、もしくは、２つの原料投入口を炉本
体上面の長辺方向の両方の端部に配設し、前記炉本体か
ら排出される燃焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺方
向の中心に配設するため、被処理ダスト、炭材、造滓剤
が排ガス流速の遅い箇所を通過し、そのため、前記被処
理ダスト、炭材、造滓剤が炉内のスラグに到達する前に
前記燃焼性ガスと共に飛散する量が減少し、回収される
ダスト中の亜鉛以外の成分（例えば鉄分，ＳｉＯ2 ，Ｃ
ａＯ等）が減少する。上記，により、炉内に投入さ
れる被処理ダストの内、排ガスと共に飛散する割合が約
２％に低下することで、結果として回収されるダスト中
の亜鉛含有率が上昇する。
向の一方の端部に配設し、前記炉本体から排出される燃
焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺方向のもう一方の
端部に配設するか、もしくは、２つの原料投入口を炉本
体上面の長辺方向の両方の端部に配設し、前記炉本体か
ら排出される燃焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺方
向の中心に配設するため、被処理ダスト、炭材、造滓剤
が排ガス流速の遅い箇所を通過し、そのため、前記被処
理ダスト、炭材、造滓剤が炉内のスラグに到達する前に
前記燃焼性ガスと共に飛散する量が減少し、回収される
ダスト中の亜鉛以外の成分（例えば鉄分，ＳｉＯ2 ，Ｃ
ａＯ等）が減少する。上記，により、炉内に投入さ
れる被処理ダストの内、排ガスと共に飛散する割合が約
２％に低下することで、結果として回収されるダスト中
の亜鉛含有率が上昇する。
【００３４】ダスト処理炉本体から排出される燃焼性
ガスの排出口の下流側に、１次集塵機及び２次集塵機を
設け、前記燃焼性ガス中の飛散ダストを１次集塵機及び
２次集塵機で２段で捕集する如くなし、前記１次集塵機
で捕集される粗粒ダストを前記ダスト処理炉本体に再び
投入すると共に、前記２次集塵機で捕集される細粒ダス
トを回収することにより、回収されるダスト中の亜鉛含
有率がさらに上昇する。 亜鉛含有ダスト中の鉄分はスラグ中で前記炭材によっ
て還元され、溶銑として回収することが可能となる。
ガスの排出口の下流側に、１次集塵機及び２次集塵機を
設け、前記燃焼性ガス中の飛散ダストを１次集塵機及び
２次集塵機で２段で捕集する如くなし、前記１次集塵機
で捕集される粗粒ダストを前記ダスト処理炉本体に再び
投入すると共に、前記２次集塵機で捕集される細粒ダス
トを回収することにより、回収されるダスト中の亜鉛含
有率がさらに上昇する。 亜鉛含有ダスト中の鉄分はスラグ中で前記炭材によっ
て還元され、溶銑として回収することが可能となる。
【図１】本発明の一実施例のフロー図。
１…炉体 ２…基礎 ３…水冷パネル ４…耐火物 ５…原料投入口 ６…ガス排出口 ７…溶銑 ８…スラグ ９…溶銑溜まり １０…スラグ溜まり １１…出銑口 １２…出滓口 １３…下部羽口 １４…上部羽口 １５…２次燃焼帯 １６…排ガスダクト １７…廃熱ボイラー １８…１次集塵機 １９…２次集塵機 ２０…ブロアー ２１…煙突 ２２…蒸気配管 ２３…タービン ２４…発電器
【手続補正書】
【提出日】平成８年１０月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】一方、前記亜鉛蒸気は、炉体１から排出さ
れる燃焼性ガスと共にガス排出口６より排出された後、
廃熱ボイラー１７中で冷却されると共に、前記完全燃焼
の課程で酸化され再び酸化亜鉛の細粒となる。この酸化
亜鉛の細粒は、飛散ダスト中の他の成分（例えば鉄分，
ＳｉＯ2 ，ＣａＯ，炭素分等）と共にサイクロン等の１
次集塵機１８、バグフィルター又は電気集塵機等の２次
集塵機１９によって捕集されるわけであるが、酸化亜鉛
は、前述のように一旦蒸気化しているため他のダスト成
分より粒度が小さく、サイクロン等の１次集塵機１８を
通過して、バグフィルター又は電気集塵機等の２次集塵
機１９によって捕集される割合が他のダスト成分より高
い。以下の表１に、発明者らが実炉試験等で求めた各ダ
スト成分の１次集塵機１８及び２次集塵機１９での捕集
割合を示す。
れる燃焼性ガスと共にガス排出口６より排出された後、
廃熱ボイラー１７中で冷却されると共に、前記完全燃焼
の課程で酸化され再び酸化亜鉛の細粒となる。この酸化
亜鉛の細粒は、飛散ダスト中の他の成分（例えば鉄分，
ＳｉＯ2 ，ＣａＯ，炭素分等）と共にサイクロン等の１
次集塵機１８、バグフィルター又は電気集塵機等の２次
集塵機１９によって捕集されるわけであるが、酸化亜鉛
は、前述のように一旦蒸気化しているため他のダスト成
分より粒度が小さく、サイクロン等の１次集塵機１８を
通過して、バグフィルター又は電気集塵機等の２次集塵
機１９によって捕集される割合が他のダスト成分より高
い。以下の表１に、発明者らが実炉試験等で求めた各ダ
スト成分の１次集塵機１８及び２次集塵機１９での捕集
割合を示す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (4)
- 【請求項１】 金属精練炉から排出される主としてＦｅ
Ｏ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＺｎＯを含有するダスト、炭材、及び
造滓剤を原料投入口より炉本体内に添加し、前記炉本体
内に酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んでダスト中
の亜鉛を回収する設備において、前記炉本体の水平断面
が長方形であり、スラグ中に酸素及び／又は酸素富化ガ
スを吹き込むための下部羽口を炉体の側面を水平方向に
貫通してスラグに向けて設置し、１つの原料投入口を炉
本体上面の長辺方向の一方の端部に配設し、前記炉本体
から排出される燃焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺
方向のもう一方の端部に配設したことを特徴とするダス
ト中亜鉛の回収設備。 - 【請求項２】 金属精練炉から排出される主としてＦｅ
Ｏ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＺｎＯを含有するダスト、炭材、及び
造滓剤を原料投入口より炉本体内に添加し、前記炉本体
内に酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んでダスト中
の亜鉛を回収する設備において、前記炉本体の水平断面
が長方形であり、スラグ中に酸素及び／又は酸素富化ガ
スを吹き込むための下部羽口を炉体の側面を水平方向に
貫通してスラグに向けて設置し、２つの原料投入口を炉
本体上面の長辺方向の両方の端部に配設し、前記炉本体
から排出される燃焼性ガスの排出口を炉本体上面の長辺
方向の中心に配設したことを特徴とするダスト中亜鉛の
回収設備。 - 【請求項３】 請求項１及び２のダスト中亜鉛の回収設
備において、炉本体から排出される燃焼性ガスの排出口
の下流側に、１次集塵機及び２次集塵機を設け、前記燃
焼性ガス中の飛散ダストを１次集塵機と２次集塵機で２
段で捕集する如くなしたことを特徴とするダスト中亜鉛
の回収設備。 - 【請求項４】 請求項３のダスト中亜鉛の回収設備にお
いて、前記１次集塵機で捕集される粗粒ダストを前記ダ
スト処理炉本体に再び投入すると共に、前記２次集塵機
で捕集される細粒ダストを回収することを特徴とするダ
スト中亜鉛の回収設備の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9156896A JPH09279265A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | ダスト中亜鉛の回収設備及び操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9156896A JPH09279265A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | ダスト中亜鉛の回収設備及び操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09279265A true JPH09279265A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=14030136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9156896A Withdrawn JPH09279265A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | ダスト中亜鉛の回収設備及び操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09279265A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113278796A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-08-20 | 昆明理工大学 | 一种臭氧强化氧化浸出氧化锌烟尘的方法 |
-
1996
- 1996-04-12 JP JP9156896A patent/JPH09279265A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113278796A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-08-20 | 昆明理工大学 | 一种臭氧强化氧化浸出氧化锌烟尘的方法 |
| CN113278796B (zh) * | 2021-04-22 | 2022-12-23 | 昆明理工大学 | 一种臭氧强化氧化浸出氧化锌烟尘的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030701 |